(57)【要約】円錐状物体の外表面に印刷するプリント装置を開示する。この装置は、インク画像を可撓性無端ベルトの形状を有する中間転写部材（ＩＴＭ）（３０）の外側リリース面に堆積するオフセット印刷プロセスを採用する。ＩＴＭ（３０）上のインク画像の乾燥後に、ＩＴＭ（３０）は、乾燥したインク画像をインク画像が物体の表面に転写されるニップを有する圧胴ステーションに移送する。物体移送システム（１４）は、円錐状物体を圧胴ステーションに移送し、また圧胴ステーションでの通過中に円錐状物体自体の長手方向軸線周りに各円錐状物体を回転させる。円錐状物体への印刷を可能にするため、ＩＴＭ（３０）は、ＩＴＭ（３０）の少なくとも移動方向に弾性変形可能であり、また圧胴ステーション通過中に伸長されるよう案内され、伸長の度合いは、ニップにおけるＩＴＭと前記物体との間における全接触面積にわたって前記ＩＴＭ（３０）の表面速度が前記物体の表面速度に合致するよう、ＩＴＭ（３０）の幅にわたって変化するものである。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸線を有する３次元物体の外表面に印刷するプリント装置であって、前記プリント装置は、
（i）  内側表面及び外側リリース面がある可撓性無端ベルトの形状を有する中間転写部材（ＩＴＭ）と、
（ii）  少なくとも１つのインク組成物を前記リリース面に堆積してインク画像を形成する画像付けステーションと、
（iii）  蒸発又は放射線曝露によって、前記インク画像をほぼ乾燥し又は少なくとも部分的に硬化させて、前記リリース面上にほぼ乾燥したインク画像を形成する乾燥ステーションと、
（iv）  前記ＩＴＭが物体と圧胴面との間で圧縮され、前記乾燥したインク画像を前記ＩＴＭの前記リリース面から前記物体の外表面に転写させるニップを有する圧胴ステーションと、及び
（v）  前記物体を前記圧胴ステーションに移送し、また前記圧胴ステーション通過中に前記物体を物体自体の長手方向軸線周りに回転させ、これにより前記ニップにおいて、前記物体の前記外表面を前記ＩＴＭの前記リリース面と転動接触させる物体移送システムと
を備え、円錐状物体への印刷を可能にするため、
（vi）  前記ＩＴＭは前記ＩＴＭの少なくとも移動方向に弾性変形可能であり、また
（vii）  前記ＩＴＭは前記圧胴ステーション通過中に伸長されるよう案内され、伸長の度合いは、前記ニップにおける前記ＩＴＭと前記円錐状物体との間における全接触面積にわたって前記ＩＴＭの表面速度が前記円錐状物体の表面速度に合致するよう、前記ＩＴＭの幅にわたって変化するものであることを特徴とする、プリント装置。
【請求項２】
請求項１記載のプリント装置において、前記圧胴面は円錐状ローラの外表面である、プリント装置。
【請求項３】
請求項１記載のプリント装置において、前記圧胴面は、圧胴ステーションにおける前記円錐状物体の回転軸線に対して軸線が傾斜する円筒状ローラの外表面である、プリント装置。
【請求項４】
請求項１記載のプリント装置において、前記圧胴面は、前記円錐状物体の回転軸線に対して傾斜する静止面である、プリント装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項記載のプリント装置において、前記ＩＴＭの両側の側端縁がＩＴＭの移動方向に見て前記圧胴ステーションの上流の所定位置で互いに同一速度で移動するのを確実にするクランプローラを設け、これにより前記ＩＴＭのすべての伸張が、前記クランプローラと前記圧胴ステーションとの間の領域に制約される、プリント装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項記載のプリント装置において、前記ＩＴＭの側端縁は、前記円錐状物体の大径側端部で前記圧胴面によって支持されず、前記ＩＴＭの前記側端縁を前記ニップにおいて前記円錐状物体の前記大径側端部に接触することなく前記円錐状物体から離れさせる、プリント装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項記載のプリント装置において、さらに、前記画像付けステーションの上流にコンディショニングステーションを備え、前記コンディショニングステーションでは、前記画像付けステーションから前記圧胴ステーションへの移送中における前記インク画像の前記リリース面に対する保持、前記乾燥したインク画像の前記ＩＴＭから前記物体の表面への転写のうち少なくとも一方を促進するよう前記リリース面が調整される、プリント装置。
【請求項８】
請求項７記載のプリント装置において、前記リリース面は化学的に調整され、前記調整は、前記リリース面に対するトリートメント液体の薄層の塗布を含み、前記薄層は、前記ＩＴＭが前記画像付けステーションに進入する際にほぼ乾燥しているものである、プリント装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか一項記載のプリント装置において、さらに、前記物体が前記圧胴ステーションを通過する前に前記円錐状物体の表面の少なくとも一部分を処理する１つ又はそれ以上の前処理ステーションを備える、プリント装置。
【請求項１０】
請求項９記載のプリント装置において、前記前処理ステーションは、前記円錐状物体の前記表面の少なくとも一部分にコーティングを塗布し、前記コーティングは随意的に前記乾燥したインク画像の転写又は転写に続く前記インク画像の前記物体への定着を促進するものである、プリント装置。
【請求項１１】
請求項９記載のプリント装置において、前記前処理ステーションは、前記乾燥したインク画像を転写する前に前記円錐状物体の前記表面の少なくとも一部分を加熱する、プリント装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のうちいずれか一項記載のプリント装置において、さらに、前記乾燥したインク画像を前記円錐状物体の表面に転写した後に前記円錐状物体の前記表面の少なくとも一部分を処理する１つ又はそれ以上の印刷後ステーションを備える、プリント装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のプリント装置において、前記印刷後ステーションは、前記乾燥したインク画像を転写した後に、前記円錐状物体の表面の少なくとも一部分を加熱する、プリント装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載のプリント装置において、前記印刷後ステーションは、前記乾燥したインク画像を転写した後に、前記円錐状物体の前記表面の少なくとも一部分を硬化する、プリント装置。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のうちいずれか一項記載のプリント装置において、前記印刷後ステーションは、前記円錐状物体の前記表面の少なくとも一部分にコーティングを塗布し、前記コーティングは随意的に転写後に前記乾燥したインク画像の前記物体への定着を促進する又は画像を保護するものである、プリント装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のうちいずれか一項記載のプリント装置において、前記画像付けステーションで前記リリース面に形成される前記インク画像は、前記物体に転写すべき画像の歪み付け鏡対称画像であり、歪み付けは、前記ＩＴＭの伸張を補償するものである、プリント装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のうちいずれか一項記載のプリント装置において、さらに、前記乾燥したインク画像を前記円錐状物体に転写した後に前記ＩＴＭの温度を低下させるステーションを備える、プリント装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のうちいずれか一項記載のプリント装置において、さらに、前記乾燥したインク画像の転写後に前記ＩＴＭの前記リリース面をクリーニングするクリーニングステーションを備える、プリント装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のうちいずれか一項記載のプリント装置において、前記ＩＴＭの前記リリース面は疎水性である、プリント装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のうちいずれか一項記載のプリント装置において、前記インク組成物は水性である、プリント装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のうちいずれか一項記載のプリント装置において、前記圧胴ステーションでは前記圧胴面は前記物体のいかなる鋭利端縁にも対面する部分がない、プリント装置。
【請求項２２】
円錐状物体印刷システムに後付けする方法であって、前記方法は、サブアセンブリを設置するステップと、前記システムを前記サブアセンブリに適合させるステップとを含み、適合される前記システムにおける前記サブアセンブリは、請求項１〜２１のうちいずれか一項記載のものである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元（３Ｄ）物体に印刷する装置に関する。とくに、この装置は、円形断面を有するがテーパ付き直径を有する円錐状カップのような円錐状物体の外表面に印刷するのに適する。
【背景技術】
【０００２】
一般的には、３次元物体上には印刷された材料を設けることを必要とする。このことは、予印刷されたラベルを付着させる、又は予印刷されたスリーブを関心対象物体上又はその周りに収縮させることによって達成することができるが、物体の外表面上に直接的に印刷するのが好ましいことがよくある。
【０００３】
このようなプロセスは、金属又はプラスチック材料で形成された比較的剛性のあるキャニスター（例えば、飲料缶、エアロゾル缶、葉巻チューブ、ワインキャップ及びコーキングペーストチューブ等々）から比較的可撓性のある容器（例えば、歯磨きペーストチューブ、ヨーグルトカップ、マーガリンタブ及び飲料グラス等）、並びにこのような容器の蓋にいたるまで多様な容器のためのパッケージ産業において共通している。
【０００４】
金属製の缶は、概して３ピース缶又は２ピース缶として生産される。３ピース缶は、金属、通常はスチールの平坦矩形シートを円筒状チューブに丸め込み、継ぎ目を溶接又はろう付けし、また次に一方の端部に第１キャップを圧嵌する。製品を充填した後、第２キャップを他方の端部に圧嵌して缶を密封する。このような３ピース缶は、通常平坦な大きなシートに「装飾（印刷）」されてから小さい矩形形状にカットされる。フォーミングする前に装飾する利点は、従来型のオフセットリソグラフィ印刷プロセスを採用でき、これは紙又は板紙のシート上に印刷するのに使用されるそのプロセスとほとんど差がなく、単一の大きな金属シートから多数の缶体の高品質装飾を可能にする点である。
【０００５】
オフセットリソグラフィが高品質で印刷できる理由の１つは、フルカラー画像（通常少なくとも４色インク：シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｂ）よりなる）を備える色分解画像のすべてを順次互いに精密に整合させて受け取りシートに転写される点にある。
【０００６】
このような「プロセスカラー」印刷は、「ハーフトーン」をなしかつ極めて広範囲にわたる色の範囲を創成する実線及びドットの双方からなるカラー画像の若干部分が互いにオーバーラップして色度を変化させる必要がある。したがって、各転写されたインク画像は、次に濡れたインクを塗布する前には、第１インクが逆転写して後続の色を汚染し、印刷品質を損ねることがないよう、少なくとも部分的に乾燥又は硬化していなければならない。
【０００７】
オフセットプロセスは、印刷プレートから受取り基板へのインク画像を、「ブランケット」と称される適合性のある中間転写部材（ＩＴＭ）を介して「オフセットする」ことによって機能する。インク付けされた印刷プレートがブランケットに接触するとき、インク画像は、ブランケットを「濡らし」、その後の２表面分離時に分裂する（全インク画像の一部が印刷プレートからブランケットに転写される）。ブランケットが担持する濡れたインク画像は、受取り面に押圧接触させられ、この受取り面を濡らし、また同様にその後の２表面分離時に分裂する。受取り面への転写後、ブランケットは残留インク画像を担持して印刷プレートに押圧接触し、このプロセスを繰り返す。ブランケット及び印刷プレートは互いに精密整合して回転するため、残留画像は印刷プレートによって付加的インクを単に「補給」され、プロセス全体は平衡状態に達する。
【０００８】
受取り基板は２次元であるため、印刷プロセスのステップは容易に個別の印刷ステーションに分割することができ、各印刷ステーションは乾燥又は硬化ステーションが後続し、単に基板（シート又はウェブのフォーマット）を、速度又は品質を犠牲にすることなく１つのステーションから次のステーションに移送することができる。このことは、第１印刷ステーションと最終印刷ステーションとの間の距離を極めて長くし、この距離は、個別金属シートの長さの多数倍、一般的には約１メートルの長さとなる。幾つかのシート装飾プレスは８色又は１０色もの多くの色を有するものであり、代表的にはこれらの色には、主要色に加えて特別な色又はブランド色があり、各色用にそれ自体の乾燥／硬化ステーションを有する。
【０００９】
したがって、オフセットリソグラフィ印刷プレスは、通常は、数１０トンの重量があり、また３ピース缶を形成するのに使用される２次元金属シートに優れた印刷品質を行うことができる大掛かりで精密な機器である。
【００１０】
３次元物体の外表面への印刷は、全く異なる課題を提起する。２ピース缶、エアロゾル缶、成形チューブ、カップ、及び同様の容器は、それ自体の性質によって最初から３次元である。それらはシートから丸め加工されるのではなく、「フォーミングされた（formed）」又は成形された（molded）ものである。したがって、それらは３次元物体として装飾しなければならない。２ピース金属容器は、通常缶の本体を形成するアルミニウム又はスチールのブランク又はスラグからフォーミング又は「絞り加工」される（drawn）。第２ピース、すなわちキャップも通常は金属薄板からフォーミングされる。充填前に、本体は油脂除去及び洗浄によって処理し、その後に所望画像を外表面に印刷し、ニスを塗布して印刷を保護する。ラッカーも缶の内側に塗布することができる。缶の開放端部を「首付け（necked）」又は狭小化することができる。充填後、キャップを開放端部に配置し、本体に対して封止する。プラスチック又は金属いずれにせよ、このような本体を、本明細書ではすべての物体、例えば、ほぼ円筒状形態を有する缶及びチューブ又は円錐状形態を有するカップ、並びに矩形の容器及びフォーミングされた蓋のような非円形断面の物体を含めて、「缶」又は「容器」と称する。
【００１１】
２次元シート又はウェブとは異なって、３Ｄ物体は、精密な色-色整合及び多数の印刷及び硬化／乾燥ステーション間における相当な長さの双方を必要とする従来型のオフセット印刷プロセスによって容易に印刷されない。これらの課題は相当厄介であり、従来型オフセット印刷を採用することによって３Ｄ容器に直接的に高速かつ高品質で装飾することを達成しようとする試みを産業界はまったく断念している。高品質装飾を要望する市場は、単なる紙又はプラスチックのバンド、感圧ラベル、インモールドラベル又はシュリンクスリーブのうち１つのタイプ又は他のタイプのラベルを採用してきており、これらラベルは、すべて従来通りシート又はウェブとして印刷することができる。他の市場、とくに、飲料缶、ヨーグルト様向けカップ及びタブのようなマス・マーケットは、概して「ドライオフセット」として知られているプロセスによる低品質直接印刷が定着している。
【００１２】
ドライオフセットは、オフセットリソグラフィと同様に機能するが、１つの重要な相違として、ドライオフセットは平版印刷ではなく、凸版印刷のような印刷プレートを採用する点である。換言すれば、この印刷プレートは、プレート表面が盛り上がる「隆起」画像を担持する。インク付けした後、印刷プレートは隆起画像エリアのみブランケット表面に接触する。この結果、複数の印刷プレートから多色装飾を単一のブランケット上に、色が１つもオーバーラップしないと仮定して「ウェット・オン・ウェット」で収集することができる。すべての色をブランケット上に収集した後、多色画像全体を「ワンショット」で容器に転写することができる。画像全体を単一転写ステップで塗布することによって、印刷プレート及びブランケットの精密整合のみに関与する整合プロセスにとって、容器は、何ら役割を演ずることはない。
【００１３】
ドライオフセットがオフセットリソグラフィと比べて劣った品質の画像となるには２つの理由がある。第１の理由は、２つの色がオーバーラップするのを許容されないことの結果として、装飾が、４つの主要色付きインクのみから数千もの鮮やかな色を生み出すオフセットリソグラフィとは異なり、色域の点で採用される個別のインク色（代表的には１０個までの色）に制限されることにある。第２に、多色密度勾配又は「ハーフトーン」を生ずるためには、ドライオフセット画像は、隣接ドットが異なる色である極めて微細なドットパターンとして生成されなければならない。このとことは、極めて高い解像度の印刷プレート、及び異なる色付けをしたドットパターン間における超精密整合を必要とし、最高速の実用的機械設備の到達域を越えている。したがって、ドライオフセットを使用しての３Ｄ容器に対する直接印刷は、普通のオフセットリソグラフィ印刷より劣る品質結果となり続ける。
【００１４】
概して、容器は装飾マシン内で、「割出し（indexed）」と称される段進モーション又は連続モーションのいずれかで圧胴ステーションに移送される。
【００１５】
多くの容器は薄い壁であり、単独では画像転写による圧力に耐えることができない。したがって、装飾のためには、容器は「マンドレル」に備え付けられる。これらマンドレルは、容器の内部空所容積を埋め、また転写プロセス中に容器本体を支持する剛性金属構体である。
【００１６】
割出しモーションの場合、マンドレルは、回転中心の周りに遊星状に備え付け、１つの静止位置から次の静止位置まで割出しを受ける。１つの位置で装飾すべき容器はマンドレル上で摺動し、第２の位置で印刷のための準備をするコロナ処理又は火炎処理を受け、圧胴ステーションでインク画像を受け取るとともに、後続ステーションで硬化、乾燥、上塗り、又は他の後印刷処理を受けることができ、他のステーションで容器が取り出される。割出しシステムの１つの利点は、ブランケットシリンダ及び割出しシリンダの双方が単純は回転運動を行い、割出しシリンダが装飾すべき容器を、連続回転ブランケットシリンダからインク画像を転写するため一定の静止位置に送る点である。割出しシステムの他の利点は、容器の備付け及び取出し中にマンドレルが静止しており、装荷（ローディング）及び除荷（アンローディング）プロセスを簡単にする点である。
【００１７】
しかし、割出しシステムには２つの主な欠点がある。その第１は、取扱い速度である。高速でマンドレルを割出すのに高加速度及び高減速を必要とすることに起因して、実用上割出し容器装飾システムは約６００容器／分に制限される。第２の欠点は、限定された処理能力速度にもかかわらず印刷プロセス自体が不釣り合いに高線速度で稼働しなければならない点である。このことは、転写プロセスの間欠的な性質に起因するものであり、この結果、印刷された画像間に大きな無画像ギャップを生ずる。したがって、連続回転ブランケットシリンダの周縁の一部しか画像転写に関与できない。
【００１８】
他方で、連続モーションシステムは、割出しシステムと比べて相反する利点及び欠点を有する。第１の利点は速度である。飲料缶で一般的に採用されているような連続モーション容器装飾システムは、極めて高い処理能力速度を達成することができ、３，０００缶／分を超えることすらもある。このことには複雑さという代償を生ずる。例えば、飲料缶デコレータ（装飾装置）は、容器の周縁全体のブランケットシリンダに対する連続的な転動接触を可能にするため、画像転写中における容器経路の複雑な半径方向位置調整を必要とする。さらに、５０容器／秒にも達する速度でデコレータと同期動作できる動的な容器備付け及び取出しシステムを必要とする。
【００１９】
割出し又は連続的のいずれであっても、３Ｄ容器に印刷する現行装飾技術のすべてに共通する欠点は、装飾パターンを変えるとき物理的に交換する必要がある印刷プレートを採用している点である。市場が常短ランレングス、カスタマイズ及び個人専用化したパッケージングを要望しているため、印刷プレートを変え、また装飾変更の度毎に印刷プレスを再調整する必要性が、市場要求を満たすための重要さを増す経済的責務及び障壁となりつつある。
【００２０】
添付図面の図１は、飲料缶の表面に印刷するための従来技術の装置を示し、この装置は、容易に飲料カップのような円錐状物体の外表面に印刷することを許容し得る。図１の装置は、中身を充填してキャップ付けする前に缶に印刷するステップにのみ関連する。缶１０６は、プリント装置１０への経路１２に追従し、分かり易くするため図面から省いてあるコンベアシステムによって案内される。
【００２１】
プリント装置は移送ドラム１４を有し、この移送ドラム１４はその周縁周りに複数のマンドレル１６を担持し、各マンドレル１６は各個の缶内に嵌合する寸法を有する。各マンドレルは、ギア、プーリ等により機械的に回転することができる、又はサーボモータのようなモータによって直接駆動することができる。図示しないギア動作又はサーボモータの効果により、各マンドレル１６はそれ自体の軸線周りに周方向に間隔を空けてあるブランケットパッド２０の表面とほぼ同一の表面速度でスピンするとともに、移送ドラム１４によって円形経路に沿って反時計方向に移送される。このようにして、移送ドラム１４は各缶を順次に圧胴ステーションのニップ１８に送り、このニップ１８において、逆の時計方向に回転する圧胴ドラム２４の外表面に担持される数個の周方向に間隔を空けたブランケットパッド２０のうちの１つに対して缶は回転及び転動する。
【００２２】
図１の装置は、パッド２０が缶の周縁全体にわたり缶との接触を維持できる連続システムの実施形態であり、缶がニップ１８を通過するとき、マンドレルはドラム１４の軸線に対して半径方向に移動することができる。これらブランケットパッド２０は、圧胴ドラム２４の回転中に複数の印刷ヘッド２２の下側を通過するインク支持ブランケットパッドである。
【００２３】
各印刷ヘッド２２は、各ブランケットパッドの対応領域に対応色のインクを塗布するよう制御される。このような装置におけるインク塗布は、慣習的にオフセット印刷の分野で既知の従来型手段によって、例えば、フレキソ印刷用に採用されるようなプレートを用いることによって実施される。しかし、インクジェット技術によるデジタル制御インク塗布も報告されており、この場合、印刷ヘッド２２は、「機械的プリント」又は「デジタルプリント」のいずれかに適した任意のこのようなデバイスを包囲することができる。このようにして、圧胴ドラム２４の円形回転中に多色インク画像が各ブランケットパッド上に堆積し、また圧胴ステーションのニップ１８でブランケットパッド２０が１個の缶と転動接触し、塗布された多色インク画像を外表面にプリントし、異なる色は一般的にはブランケットパッドの異なる領域でオーバーラップしないよう隆起する。
【００２４】
缶がニップ１８を通過する前及び後の双方で随意的なトリートメントステーション１５、１７を設け、缶の表面に対して処理ステップを加えることができる。例えば、印刷前処理ステーション１５において、缶は、乾燥したインク画像の転写又は転写後の乾燥したインク画像の物体への定着を促進するため、加熱する、コロナ放電に曝す、又はコーティングを塗布することができる。印刷後処理ステーション１７は、乾燥したインク画像の転写後に物体表面の少なくとも一部分を加熱する、並びに／又は乾燥したインク画像の転写後に物体表面の少なくとも一部分及び／若しくは物体表面の少なくとも一部分に対するコーティングを硬化することができ、このコーティングは、転写後の物体における乾燥したインク画像の定着を促進する、若しくは画像を保護するのを促進するのに供する。
【００２５】
図１に示す既知の装置は以下の数個の欠点を被る。すなわち、
・このような装置によって塗布することができる画像の範囲は、良品質の画像を得る場合にはブランケットパッド上の異なる色領域が互いにオーバーラップできず、実際に互いに接触することもできないことから、幾分制限される。
・塗布することができる色は、一般的には、概してＣＭＹＫの主要色に加えて少数のブランド色のみを含む標準色に限定される。
・装置は同一画像を各物体上に印刷する印刷稼働用にしか使用できない。
・装置はブランケットパッドサイズにほぼ合致する画像サイズ用にしか使用できない。
・印刷ジョブ相互間で随意的に定期的間隔を置いてブランケットパッドを交換する必要がある。
・ブランケットパッドの交換は、新しいブランケットパッドのサイズ決め及び位置決めが厳密であるため時間のかかるものである。ブランケットパッドの後端縁は、各画像の先導端縁が物体に接触するようになる正確な位置で物体から離れなければならない。この結果として、ダウンタイムが長くなり、またひいてはコストがかかることになる。
【００２６】
上述の欠点は、特許文献１（米国特許出願公開第２０１０／００３１８３４号明細書）が教示するようなプリント装置の使用により軽減することができ、このプリント装置は、
（i）  内側表面及び外側リリース面がある可撓性無端ベルトの形状を有する中間転写部材（ＩＴＭ）と、
（ii）  リリース面に少なくとも１つのインク組成物を堆積してインク画像を形成する画像付けステーションと、
（iii）  インク画像を蒸発又は放射線曝露によってほぼ乾燥又は硬化させ、リリース面上に乾燥したインク画像を形成する乾燥ステーションと、
（iv）  ＩＴＭが物体と圧胴面との間で圧縮され、乾燥したインク画像をＩＴＭのリリース面から物体の外表面に転写させるニップを有する圧胴ステーションと、及び
（v）  物体を圧胴ステーションに移送し、また圧胴ステーション通過中に各物体を物体自体の長手方向軸線周りに回転させる物体移送システムと
を備える。
【００２７】
このようなプリント装置は、濡れたインク画像を物体の外表面に直接塗布するための、オフセットリソプリンタのブランケットと同等なブランケットパッドを使用する代わりに、オフセットインクジェット印刷システムのＩＴＭを用いて乾燥したインク画像を圧胴ステーションで物体の外表面に塗布する。このような装置によって塗布することができる画像の範囲は、異なる色の領域が互いにオーバーラップすできることからもはや制限されず、したがって、良品質画像プリントを可能にし、かつ標準色又は特定インクに制限されない色を使用することができる。デジタル制御下でのＩＴＭに対する画像プリントは、より短い印刷稼働に適しており、また画像サイズに何ら制限されず、ブランケットパッド交換の必要なしに済ませる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００３１８３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
インク画像を可撓性ＩＴＭから物体に転写するとき、２つの表面は転動接触させられる。円筒状容器の場合、ブランケット支持シリンダ及び容器シリンダの回転軸線は互いに平行である。したがって、ブランケットシリンダとの転動接触の際に、容器の表面速度は接触ライン全体に沿って均一である。しかし、円錐状容器の場合、容器の直径は接触ラインに沿って変化し、この結果、容器がより大きい直径の部分では、小さい直径の部分よりも速い線速度となる。転写プロセス中の接触ラインに沿うこの速度不一致は、画像の一部が滑り接触を受けることを意味し、このようなエリアでは画像にかすれを生ずる可能性がある。概して、接触ラインの中心のみが純粋な転動接触を受け、画像の残りの部分は滑り接触を受け、この滑り接触は、中心ラインから遠くなればなるほど徐々に深刻になる。転写中のこのような滑り接触は画像をかすれさせて劣悪印刷品質にするだけでなく、ブランケット表面を摩耗させ、その耐用寿命を短くする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
円錐状物体に印刷するときの上述した欠点を軽減する観点から、本発明は特許請求の範囲の請求項１記載のプリント装置を提供する。
【００３１】
本発明において、濡れたインク画像を物体の外表面に直接塗布するための、オフセットリソプリンタのブランケットと同等なブランケットパッドを使用する代わりに、オフセットインクジェット印刷システムのＩＴＭを用いて乾燥したインク画像を圧胴ステーションで物体の外表面に塗布する。
【００３２】
インク画像は、液体又は任意な揮発性物質のいかなる残留量もＩＴＭから物体への転写プロセスに、また物体表面における印刷品質にも悪影響を及ぼすことない場合に、乾燥又はほぼ乾燥していると言える。実際上、任意な残留液体溶媒又はキャリヤのパーセンテージは、代表的には５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、又は１重量％未満でさえもあり得る。
【００３３】
幾つかの実施形態において、圧縮可能部材はＩＴＭのリリース面が担持する乾燥インク画像と３次元物体の表面との間における接触を高める。このことは、圧胴シリンダ又はアンビルの圧胴面に配置した圧縮可能ブランケットパッドによって達成することができる。代替的又は付加的に、圧縮可能部材は、ＩＴＭ内に圧縮可能層を設け、この圧縮可能層は、随意的にリリース面とは明確に異なる下側層とすることができる。
【００３４】
ＩＴＭが圧胴ステーションを通過するときＩＴＭを伸張させるため、圧胴面は、円錐状ローラの外表面とすることができる、又は圧胴ステーションにおける物体の回転軸線に対して軸線が傾斜する円筒状ローラの外表面とすることができる。
【００３５】
本発明の代案的実施形態において、圧胴面は、物体の回転軸線に対して傾斜する静止（不動）面とすることができる。この圧胴面はそれ自体円錐状物体の大径側端部に接触する側のＩＴＭ側辺を伸長するよう作用する、又は圧胴面の両側にそれぞれ配置した傾斜ローラが、圧胴ステーションを通過するベルトを伸長するよう作用する。
【００３６】
幾つかの実施形態において、ブランケットの両側の側端縁がブランケットの移動方向に見て圧胴ステーションの上流の所定位置で互いに同一速度で移動するのを確実にするクランプローラを設け、これによりブランケットのすべての伸張が、クランプローラと圧胴ステーションとの間の領域に制約される。
【００３７】
本発明の実施形態を以下に例として添付図面につき説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】上述したように、缶の外表面に印刷する既知の装置を概略的に示す。
【図２】本発明が教示する第１実施形態を示す図１と同様の概略図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す図１及び２と同様の概略図である。
【図４】本発明が教示する第３実施形態を示す。
【図５】本発明が教示する第４実施形態を示す。
【図６】本発明が教示する第５実施形態を示す。
【図７】図６の区域の拡大図を示す。
【図８】アンビルの表面が凸状であり、マンドレルが半径方向に移動できる代案的実施形態の図７に類似する図である。
【図９】円錐状物体の外表面に印刷することを意図する、さらに他の実施形態を示す。
【図１０】物体の鋭利端縁に接触することによりブランケットが損傷するのを回避するニップの詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図とともに以下の説明は、関連技術における当業者にとって非限定的例としてどのように本発明の教示を実施するかを明らかにする。図は描写的説明目的のためであり、本発明の基礎的理解に必要であるよりも詳細に実施形態の構造的細部を示そうとする試みではない。分かり易く簡潔にするため、図に示す幾つかのオブジェクトは縮尺どおりに描いていない。本発明及び特許請求の範囲は円錐状物体に印刷するシステムにのみ関連するが、以下の説明は、円筒状及び円錐状双方の物体に印刷するシステムを記載し、円筒状物体に印刷するシステムの圧胴ステーションを変更して、円錐状物体に印刷できるようにし得る。このことは、圧胴ステーションを通過する間に、ＩＴＭの一方の側辺が他方の側辺よりも伸張するようＩＴＭの経路を変更することによって達成される。
【００４０】
ほぼ乾燥したインク画像の転写を可能にするオフセットインクジェット印刷システムの動作原理を、本発明の理解のために必要な程度において以下に説明するが、関心読者はこのようなシステムを詳細に記載している国際公開第２０１３／１３２４１８号パンフレットを参照されたく、この文献は参照により本明細書に組み入れられるものとする。
【００４１】
＜印刷システムの全般的説明＞
先ず図２につき説明すると、本発明の一実施形態における装置が図１に示す既知の装置のすべてのコンポーネントを保持していることが分かる。さらに、この装置は、デジタルオフセットインクジェット印刷システムを有し、このシステムは、画像付けステーション３２、乾燥ステーション３４、及び随意的なクリーニング及び／又はコンディショニングステーション３６を備える。無端ベルトの形式とするＩＴＭ３０は独立的に駆動され、また種々のステーション３２、３４及び３６を通過し、またさらにマンドレル１６上の缶１０６と、圧胴ドラム２４の圧胴面における圧縮可能ブランケットパッド２０との間のニップ１８も通過する。しかし、この実施形態においては、ＩＴＭ３０が対応する缶の外表面に同調するのを確実にすることにのみ供されるパッド２０にはインクは塗布されない。
【００４２】
オフセットインクジェット印刷システムは画像をＩＴＭ３０にジェット付けすることによってサイクルを開始する。インクは乾燥ステーション３４で乾燥されて、着色樹脂のほぼ乾燥した残渣の形式としての乾燥インク画像が残る。次に、ＩＴＭ３０は圧縮可能ブランケットパッド２０によって圧胴ステーションのニップ１８において缶１０６の外表面に押し付けられる。ＩＴＭ３０は、この後随意的に、ステーション３６でクリーニング及び／又はコンディショニングされてから、画像付けステーション３２に帰還し、次のサイクルを開始する。
【００４３】
いかなる形式のオフセットインクジェット印刷システムをも本発明に使用することができるが、国際公開第２０１３／１３２４１８号パンフレットが教示するものを採用するのが好ましい。この先の提案においては、インクは、有機溶媒を含有するキャリヤではなく水性キャリヤ（例えば、少なくとも５０重量％の水を含有する）を使用し、またＩＴＭは疎水性リリース面を有する。水をベースとするインクはより環境に優しく、また疎水性リリース面は、乾燥したインク画像がＩＴＭから物体へと分裂することなく転写される分離を支援する。
【００４４】
本明細書の記述を不必要なまでに増やすことを回避するため、オフセットインクジェット印刷システムにおける国際公開第２０１３／１３２４１８号パンフレットに共通する部分は、本発明を理解するに十分な細部についてのみを記載する。更なる詳細については、関心読者は国際公開第２０１３／１３２４１８号パンフレットを参照されたい。このことは、画像付けステーション３２、乾燥ステーション３４、ＩＴＭ３０の構造、インクの組成及びＩＴＭ３０のリリース面、国際公開第２０１３／１３２４１８号パンフレットが言及する追加出願で記載されているＩＴＭ３０を案内、駆動、挿通、及び張力調整に使用する移送システムについても当てはまる。
【００４５】
ＩＴＭはその両側の側端縁それぞれに取り付けた２つのジップファスナ半部を有することができ、これらジップファスナ半部の歯は、ＩＴＭの側方張力を維持しかつ種々のステーションにＩＴＭを案内するようＣ字状案内チャンネルに保持することができる。ＩＴＭ３０は、ＩＴＭ３０が案内されるローラに作用するモータによって独立的に駆動することができ、これらローラは、ＩＴＭ３０の移動方向における張力を維持するようにも作用する。その動作サイクル中、ＩＴＭ３０は、乾燥ステーションでの通過中のような幾つかの場所で加熱することができ、また随意的なクリーニング及び／又はコンディショニングステーション３６におけるような他の場所で冷却することができ、これによりＩＴＭ長さに沿う温度プロファイルが存在するが、その温度は動作期間後には安定する。
【００４６】
各ステーションで望ましい温度及びこの結果生ずる温度プロファイルは、使用されるＩＴＭ及びインクのタイプに基づいて変化し得る。例えば、画像付けステーションにおけるＩＴＭのリリース面の温度は、水ベースのインクに対しては４０℃〜９０℃の間における範囲、又は沸点が１００℃未満の溶媒ベースのインクに対しては６０℃〜８０℃の間における範囲とすることができる。幾つかの実施形態において、乾燥は、乾燥ステーションで温度を上昇させてインクの液体キャリヤを蒸発させることによって行い、乾燥温度は、９０℃〜３００℃の間、又は１５０℃〜２５０℃の間、又は１７５℃〜２２５℃の間における範囲である。幾つかの実施形態において、圧胴ステーションでの温度は、８０℃〜２２０℃の間、又は１００℃〜１６０℃の間における範囲であり、又は乾燥した画像が物体表面に転写するのに十分な粘着性を示すことができる任意な温度とする。ＩＴＭが画像付けステーションの動作範囲に適合する温度で画像付けステーションに進入できるよう冷却が望ましい場合、冷却温度は、それに応ずるよう４０℃〜９０℃の間における範囲とすることができる。このような冷却効果は、ＩＴＭの表面に専用冷却流体を浴びせることによって得ることができる、又はコンディショニング液体を浴びせる結果として生ずるものであり、このコンディショニング液体は、随意的に外気温度以下の温度（例えば、約２３℃未満）まで冷却することができる。
【００４７】
使用するインクがエネルギー硬化性ポリマー（それらを構成するモノマー、オリゴマー及び任意な他の同様のプレポリマーも含む）に依存している場合、各ステーションにおけるプロファイル及び温度は相応に適合することができる。硬化性ポリマーが非硬化性樹脂と同様の量で液体キャリヤ内に分散又は溶解する場合、温度プロファイルは、画像付けステーションにおいて、また液体がほぼ排除されている乾燥ステーションにおいて上述したのと類似するものであり得る。このような場合、インク画像の乾燥は、画像付けステーションで塗布した硬化性インクにおける少なくとも部分的な硬化も含む。他方、関連の着色剤及び任意の適当なインク添加剤（例えば、ＵＶ光硬化性物質のための光開始剤）とともに、硬化性ポリマーが硬化性インクの大部分を構成する場合、液体キャリヤの除去は余計なものとなり、これにより動作温度を低くすることができる。液体キャリヤがほとんどない硬化性インクの特別なケースの場合、印刷プロセスは、随意的に外気温度で又はそれに近い温度で行うことができる。このような場合、インク画像の乾燥は、熱による乾燥ではなく主にインクの硬化によって達成される。適正硬化のタイプは、硬化性ポリマーにおける性質（例えば、ＵＶ（紫外線光）硬化性又はＥＢ（電子ビーム）硬化性）に依存する。本明細書で使用する用語「乾燥（drying）」は、熱乾燥、エネルギー硬化及びそれらの組合せを含み、インク画像を３次元物体の表面に転写する前にインク画像をほぼ乾燥させることに適用されるものとする。
【００４８】
ＩＴＭは、複雑な多層構体にすることによって達成し得る数個の特別な物理的特性を有することを必要とし、この多層構体は、リリース面を除く部分は全体的にＩＴＭの本体と称されるものである。ＩＴＭは、例えば、随意的なブランケットパッドを支持する圧胴面の輪郭、及び圧胴ステーションのニップで圧胴面に当接される物体の輪郭に追従するのに十分な可撓性を有するものとすることができる。概してＩＴＭの本体は、リリース面（例えば、疎水性表面）のすぐ下層では極めて順応性が高い薄い層を含み、乾燥したインク膜が圧胴ステーションで物体の表面輪郭及びトポグラフィに近似して追従できる。この層は、全体的に適合性（コンフォメーショナル）層と称される。圧胴シリンダ又は圧胴アンビルの圧胴面が圧縮可能なブランケットパッドを持たない印刷システムにおいては、ＩＴＭの本体は、さらに、リリース面における乾燥したインク画像と物体との間に満足のいく接触を得るのに適した圧縮可能層を有する。このような圧縮可能層がＩＴＭに存在することは、圧縮可能ブランケットパッドが圧胴面に存在するときでも望ましく、このときリリース面は圧胴ニップで２つの圧縮可能部材間に「サンドイッチ」状態となる。
【００４９】
幾つかの実施形態において、特別なタイプの物体、圧縮可能ブランケットパッド、及び全体的に特別タイプの圧胴ステーションにとって、ＩＴＭの本体は、例えば、布地で補強することができる支持層を有する。円筒状物体に印刷するとき、このＩＴＭは通常長さ方向には伸縮性がないが、本発明においては、この支持層は、ＩＴＭの移動方向に平行な印刷方向においてＩＴＭが弾性的に伸張するのを可能にする。支持層は、さらに十分な機械的安定性をもたらし、圧胴ステーションへの移送中及び／又は物体への転写中の画像の望ましくない変形を回避できる。
【００５０】
円錐状物体の外表面に転写すべき画像は、相応の歪みがなくＩＴＭに塗布し、その後の転写される望ましい印刷パターン（例えば、乾燥したインクの）が得られるようにするのが必要であることを理解されたい。ここで「望ましくない変形（undesired deformation）」とは、乾燥インク画像転写に望ましいパターンから知覚できる程度にずれを生じ得るＩＴＭ構造のあらゆる変更に言及する。容易に理解されると思うが、ＩＴＭ及びその本体は、印刷システムの任意の特別な動作条件によりよく適合する上で望ましい、ＩＴＭの様々な望ましい摩擦的、熱的、及び電気的特性を達成する他の層を含むことができる。非限定的例として、加熱によって乾燥すべきインク画像の移送を意図するＩＴＭは、少なくともこのような乾燥に想定される温度に達する温度に対する熱抵抗を有するものとすることができ、エネルギー硬化によって硬化すべきインク画像の移送を意図するＩＴＭは、少なくともこのような硬化に想定されるエネルギーレベルに達するエネルギー源に対し抵抗性を示すものとすることができ、またより全般的にＩＴＭ、インク組成、コンディショニング、トリートメント及び／又はクリーニング溶液が、互いに適合性がある及び／又は化学的に不活性であるものとすることができ、このようないかなる考慮も、当業者にとって既知であろう。
【００５１】
有利にも、圧胴ステーションは、乾燥したインク画像と、このインク画像が転写する物体の外表面との間における緊密接触を可能にする。好適には、物体がＩＴＭに対して回転するときエアポケットを生じないようにすることができ、不適正接触から生じ得る不連続性がなくほぼ乾燥画像全体の転写を行うようにする。
【００５２】
画像付けステーション３２は数個の印刷バーを備え、各印刷バーは複数個の印刷ヘッドを有し、各印刷ヘッドは平行四辺形状のアレイに配列した複数個の噴射ノズルを設けたノズルプレートを有する。各印刷バーは一般的には異なる色を印刷し、またＩＴＭの温度は各色の液滴が幾分乾燥してからＩＴＭが異なる色の後続印刷バーに達することを確実にするものとする。エアブロアを使用して、インク液滴を乾燥するよう補助し、より重要なことにはノズルプレートに水が結露するのを防止することができる。
【００５３】
乾燥ステーション３４は、液体インクキャリヤを熱除去するのに頼るＩＴＭ３０の下側にはエアブロア、輻射ヒータ又はヒータプレートを使用することができる。さらに、乾燥したインク残渣を制御したレートで圧胴ステーションにおけるニップ１８で缶又は任意な他の適当な物体に最良の転写を行う望ましい温度にまでするよう異なるレートで動作する数個の加熱セクションを設けることもできる。代替的に又は付加的に、乾燥ステーション３４は、使用するインクを少なくとも部分的に硬化するのが適切であるとき、ＵＶ光デバイス又は電子ビームデバイスを設けることができる。満足のいく硬化は、転写中に乾燥／硬化した画像が転写するに十分な粘着性を保持したまま分裂しない程度に十分乾燥するときに得られる。
【００５４】
インクが水ベースであるとき、インク液滴は、ＩＴＭ３０の疎水性リリース面上に噴射されるときに画像付けステーションに溜まりがちである。この問題を抑制する観点では、とくに、非硬化性樹脂を含むインクに対しては、クリーニング及び／又はコンディショニングステーション３６は、ＩＴＭ３０のリリース面全体に極めて薄いコンディショニング層を塗布する（例えば、粘着力がある親水性表面を形成する又はインクとは逆電荷に帯電させる）ことができる。ステーション３６は、例えば、１ｍｍのオーダーの小さい曲率半径の丸い先端部を有するドクターブレードを使用し、コンディショニング又はトリートメントの処理溶液による薄い層をＩＴＭ３０に塗布することができる。このポイントでＩＴＭ３０の上昇した温度、一般的には少なくとも９０℃超の温度で、数ミクロンしかない厚さを有するこの液体層は数ミリ秒内で乾燥し、薄い乾燥膜が残る。水性インク液滴は、この乾燥表面を衝突時に濡らし、またビード状になるのではなく、少なくとも衝突時に生ずるパンケーキ状の形状を保持しようとする傾向があり、衝突の結果として生ずる最大直径を超える直径への幾分に増大は、適当な処理溶液を選択することで生ずる。乾燥したコンディショニング膜が十分な粘着性を有する場合には、このコンディショニング膜は、乾燥した後に少なくとも画像領域（インク液滴と結合する領域）内で及び随意的にそれを包囲する非画像領域でも缶の外表面に転写される。クリーニング及び／又はコンディショニングステーション３６に戻る際に、同一トリートメント溶液、又は水のようなクリーニング液体を使用して、新たなコンディショニング膜を塗布する前に先行サイクルから残存するいかなる膜も溶解することができる。
【００５５】
代案として、本発明に従って採用されるインクはＵＶ硬化性又はＥＢ硬化性とすることができる。このようなインクは、水性エマルションのようなエマルション、若しくは溶媒性溶液のような溶液として採用することができる、又は全く水がない若しくは溶媒がないものとすることができる。最終基板に転写される前にインクを部分的に硬化して転写効果を高める粘着性を持たせたままにし、容器への転写後に最終硬化（例えば、転写された画像の定着を向上させる）を行うのが望ましい場合がある。
【００５６】
缶は圧胴ステーションのニップ１８を通過する前及び／又は後での処理を受けることができる。このような処理は、缶が移送ドラムのマンドレル１６上又は生産コンベア１２にある間に実施することができる。前処理（又は例えば、印刷前若しくは前処理ステーション１５で行うことができる印刷前処理）は、缶加熱、及び／又は化学的な若しくはコロナによる若しくはプラズマによる若しくは火炎による缶処理を伴い、これにより転写を促進し、また乾燥した若しくは部分的に硬化したインク画像のＩＴＭ３０から缶への結合を確実にする。このようなステーションで、缶の外表面における少なくとも一部分は、乾燥したインク画像の転写又は乾燥したインク画像の物体への定着を促進するため、加熱する、コロナ放電に曝す、又はコーティングを塗布することができる。
【００５７】
圧胴ステーションを通過した後の処理（又は例えば、印刷後若しくは後処理ステーション１７で行うことができる印刷後処理）は、インクをより完全に乾燥させる、又は場合によってはインクを硬化させる加熱をする、及び保護コーティング、例えばワニスを乾燥したインク画像の転写後に物体表面の少なくとも一部分に塗布する、及び／又は乾燥したインク画像の転写後に物体表面の少なくとも一部分を硬化する、及び／又は転写後に物体での乾燥したインク画像の定着を促進して画像を保護するように作用するコーティングを物体表面の少なくとも一部分に塗布することを伴うことができる。
【００５８】
圧縮可能ブランケットパッド２０は、リリース層を物体の外表面に十分押し付けるのに適した圧縮率を持たせることに加えて、接触すべき物体の形状に従う形状になることができる。例えば、円形断面又は楕円断面を有するほぼ円筒状の物体を例にとると、ブランケットパッドは、印刷される物体の形状及び寸法に対応する曲率の角度を有する湾曲面にすることができる。物体外表面の望ましいエリアとの転動接触を可能にする圧縮可能ブランケットパッドの形状及び寸法は、当業者には容易に理解できるであろう。
【００５９】
この文脈において、ニップ、すなわち、ＩＴＭがブランケットパッドと１つの物体との間で締め付けられるポイントは、図１、２及び３に示される移送システムの場合には静止状態（不動）ではなく、これはすなわち、ＩＴＭ３０と転動接触しつつスピンするのと同時に各マンドレルの軸線が移動するからである。接触ラインにおける缶の外表面の軌跡がブランケットシリンダの外径に合致するよう各マンドレルも半径方向に移動することから、転写ステップ中にも缶とＩＴＭとの接触は維持される。勿論、このようなマンドレルの半径方向運動は、容器の全周全体が装飾されるまで圧胴ステーションにおいて各マンドレル軸線を不動に保持する割出しシステムの場合には必要でない。
【００６０】
上述した種々のステーションの説明は図２及び図３双方の実施形態に当てはまる。図３における唯一の相違は、従来型機器の不必要な印刷ヘッドが省かれている点である。
【００６１】
図２のシステムの利点は、生産ラインの中断を最小限にして既存の従来型装置に後付けできる点である。本発明の教示によるデジタルオフセットインクジェット印刷システムは、サブアセンブリとして形成し、また生産ラインが通常どおりに運転し続ける間に既存圧胴シリンダの周りに位置決めすることができる。生産ラインは、ＩＴＭ３０を圧胴ステーションのニップ１８に挿通するのに十分な期間だけ停止させるだけで済む。
【００６２】
代案的な後付け形態を図４に示し、この場合、圧胴シリンダは、既存のブランケットシリンダと既存の容器取扱いシステムとの間に備え付ける。このような形態の利点は、装飾している缶が予め存在しているシステムの機械的印刷と、本発明の実施形態により有効となるサブアセンブリのデジタル印刷との間で簡単に切り替えることができる。
【００６３】
熟考された本発明のすべての形態において、ＩＴＭは、ほぼ一定の速度で画像付けステーション３２を通過して移動するが、圧胴ステーションのニップ１８では間欠的又は往復運動的に移動することができる。圧胴ステーションにおけるＩＴＭの速度と画像付けステーションにおける速度との間における速度差を吸収するバッファ又はダンサーを必要とするこのような間欠的又は往復運動は、当業界で既知の方法により達成することができる。ＩＴＭの速度（速さ及び／又は向き）が画像付けステーション及び圧胴ステーションにおいて異なる、このような「往復運動機構」を、図４において圧胴ニップ１８に隣接する１対の上向き及び下向き矢印によって概略的に示す。
【００６４】
このような交互の運動を生ずる方法の１つは、サーボモータによって駆動される可変速度低質量圧胴シリンダと、図５に示すような真空張力調整バッファチャンバ５０、５２との組合せを採用する。ＩＴＭのこのような間欠的又は往復運動的動作の目的は、必要とされる高速線速度での容器への画像転写を可能にするとともに、圧胴ステーションに画像間余白がある状態中ＩＴＭの動きを減速する又は逆転させることにある。このようなシステムの顕著な特徴は、転写中のＩＴＭ速度が画像形成中のＩＴＭ速度よりも速い点である。
【００６５】
缶が図５の圧胴ローラ又はシリンダ５６に係合しない間には、ＩＴＭ３０の移動はニップで生ずることがなく、画像を担持するＩＴＭ３０の長さ部分はバッファチャンバ５０内に格納され、このバッファチャンバ５０内のローラは可動ローラ及びＩＴＭ３０に作用する真空作用によって図で見て右方に移動する。これと同時に、バッファチャンバ５２内のローラはチャンバ５２内の真空作用に抗して図で見て左方に移動して、缶表面上への印刷中にバッファチャンバ内に格納されていたＩＴＭ３０の長さ端部を釈放する。逆に缶がニップで係合するとき、ニップにおけるＩＴＭ３０の速度は画像付けステーション３２における速度よりも速く、この差は、ニップの上流のバッファチャンバ５０を空にし、またニップの下流のバッファチャンバ５２内にＩＴＭ３０の余分は長さを格納することによって埋め合わせる。ＩＴＭ上の画像間の余白をほぼ排除できることから、画像は順次隣接させて形成することができ、これにより画像付けステーションでの低プロセス速度を可能にするとともに、圧胴ステーションで高速の線速度を維持することができる。
【００６６】
割出し容器運動の場合、丸い容器とＩＴＭ表面との間に接触の静止ラインを有するのが望ましい。したがって、転写中にＩＴＭを支持するため固定回転圧胴シリンダを採用するのが都合がよい。本発明の場合、固定圧胴シリンダは、容器デコレータに現在使用されている圧胴シリンダのような大きい直径とし、かつ連続的なもの又はセグメント化したものとすることができ、または極めて小さい直径、容器自体より直径が小さいものとすることができる。
【００６７】
丸い容器の連続容器運動の場合、転写中の接触ラインは固定されず、したがって、接触ラインは、上述の飲料缶の場合のように圧胴シリンダの弓形経路に追随しなければならない。矩形容器の場合、容器は、一度に１つの側面を印刷されるのが一般的であり、印刷されるべき側面はマンドレルの遊星半径に順応するよう僅かに変形する必要があり、これにより転写中に圧胴シリンダとの連続線接触を確実にできるようになる。
【００６８】
本発明は上述の形態で容易に採用することができる。各ケースにおいて、ＩＴＭは、圧縮可能層のない薄膜とすることができ、この場合、圧縮可能層は圧胴シリンダにおけるブランケットパッド若しくは圧縮可能層若しくはブランケットとすることができる、又はＩＴＭは、適当なリリース層及び圧縮可能層の双方からなる複合コンポーネントとすることができる。後者の場合には、圧縮機能はＩＴＭ自体が行うため、圧胴シリンダは地金とすることができる。
【００６９】
本発明の実施形態はＩＴＭのような連続コンベアを採用しているため、さらに有利な形態もあり得る。例えば、連続容器運動の場合、圧胴シリンダは、図６に示すような、また図７に拡大スケールで示すような凹状「シュー」又は「圧胴アンビル」６０に置換することができる。圧胴アンビルの場合、ＩＴＭは転写プロセス中にアンビル上を摺動しなければならず、これにはＩＴＭ-アンビル界面を低摩擦又は十分潤滑されるものであることが必要である。純粋に円形経路で回転する容器の場合、アンビルの凹状セグメントの半径は、装飾すべき容器の外側接触ラインの経路に合致し、転写ステップ全体にわたり均一接触を確実にすべきである。しかし、缶が従来型ブランケットシリンダの経路を許容するよう半径方向に移動する既存の容器取扱いシステムを採用する場合、従来型ブランケットシリンダに代わる圧胴アンビル８０は、図８に示すように凸状輪郭にし、この凸状輪郭は缶コンベア装置が元々設計されたブランケットシリンダの半径に類似した半径とすべきである。
【００７０】
本発明は、蓋に印刷するのに使用される従来型印刷プロセス及び圧胴シリンダを置き換えることができる。蓋の場合、ＩＴＭは円筒状物体を印刷するよりもより高い弾性率を有するのが望ましく、これは圧胴ブランケットパッドがＩＴＭを蓋リップに隣接する蓋表面に合致するよう伸張させることを可能にするためである。特別な実施形態において、蓋との接触中にＩＴＭを支持している圧胴面は、時間の経過とともにＩＴＭの完全性及び／又はＩＴＭの望ましい機能性を損なう恐れがある蓋の端縁との接触を回避できるようにする。
【００７１】
円錐状容器を装飾するには特別な配慮を要する。上述したように、円錐状容器への転写の際に画像のかすれを回避するとともに、転写中の従来型ブランケット表面の早期の摩耗を回避するためには、容器表面及びブランケット表面の双方が接触ラインにわたり同一の線速度で移動するのが望ましい。しかし、軸線周りに回転する円錐状容器の表面における線速度は容器の半径とともに変化することから、ブランケット表面の線速度も、容器との接触ラインにわたり同様に変化する速度とならなければならない。このような速度整合は、容器に整合する形状の円錐状ブランケットシリンダを採用することによって仮定上は可能である。しかし、実際上は、多色乾燥オフセットプレスのブランケットシリンダは極めて大きい直径にしなければならず、小さい容器の直径比に整合するとともに、容器と同様に狭い外表面を有する円錐状ブランケットシリンダを製造するのは不可能であるため、このようなシステムは存在していない。
【００７２】
本発明の実施形態において、この欠点は、ＩＴＭを高い弾性にし、またＩＴＭが転写ゾーンに進入するにつれて伸張しかつ転写ゾーンを抜け出した後に収縮するのを可能にすることによって解決できる。伸張は、図９に示すような割出し移動容器の場合には円錐状圧胴シリンダ９０上で生ずる、又は連続移動容器の場合には特別な形状のアンビル上で生ずる。この形態において、１対の伸張抵抗ローラ９２間にＩＴＭを挟み込むことによってＩＴＭの伸張を転写ゾーンに制限するのが望ましく、これら伸張抵抗ローラ９２は、画像エリアの外側における両側のＩＴＭ端縁を把持することによってＩＴＭの線形運動をロックし、両側のＩＴＭ端縁が確実に同一線速度を有するようにし、したがって、転写ゾーンの外側での最小伸張を確保し、一定かつ再現可能な画像付けを可能にする。代案として、ＩＴＭ-容器界面が極めて大きい摩擦を有する場合、容器自体が弾性ＩＴＭを伸張させてそれぞれの線速度を整合させるものを採用することができる。このような場合、ＩＴＭと圧胴ローラ又はアンビルとの間の摩擦は低いものとし、ＩＴＭが圧胴面上で自由に摺動できるようにしなければならない。勿論、デジタル画像は、転写ゾーンにおけるＩＴＭの伸張を逆補償するよう歪曲させなければならず、これにより最終印刷画像が確実に望ましい非歪曲プロポーションを有するようになる。
【００７３】
伸張抵抗ローラ９２の代わりとして、実施形態において、側方ガイドに係合する歯付きジップファスナを使用してＩＴＭ経路を拘束し、ジップファスナ半部の一方又は双方は歯間の間隔が変化できるよう弾性にすることができる。この場合、ローラ９２の代わりに、圧胴シリンダ９０の上流及び下流に位置決めしたシャフトの端部に備え付けた同一スプロケットが歯に係合することができ、また圧胴シリンダ９０の大きい直径端部に備え付けたスプロケットは、ＩＴＭ３０を伸張させるためより広い間隔で離れる歯を有することができる。
【００７４】
連続ブランケットによって形成されたＩＴＭを使用して缶の外表面に印刷するとき、缶の鋭利端縁に接触することが許容される場合、ブランケットにダメージを生ずるおそれがある。図１０は、この問題を回避するよう設計されたニップを示し、このニップは本発明の上述したいずれの実施形態にも使用することができる。図１０において、マンドレル１０２に支持された缶１０６は、缶１０６と圧胴シリンダ１０４との間で圧縮されるブランケット１０８に接触する。この図において、ブランケット１０８は先の図で示したようなＩＴＭ３０の横断面に対応する。圧胴シリンダ１０４の代わりに、代案的実施形態は、図６〜８につき上述したような静止アンビルを採用することができる。圧胴シリンダ１０４（又はアンビル）の軸線方向端部は、缶１０６の鋭利な開放端部に達する手前で終端し、圧胴シリンダ１０４によって支持されないブランケットの側端縁が残る。この結果、参照符号１１０を付した領域において、ブランケット１０８は、鋭利な端縁に接触する前に缶１０６から離れる。図において、缶は一方の側にのみ開放端部を有し、一般的には鋭利な角度がない閉鎖端部にはこの提案した設計をする必要がないように描いている。両側端部に鋭利な端縁を有する３Ｄ物体では、ＩＴＭとの接触を防止するようこのような端縁に達することを回避し得る圧胴面を有するようにする上述の設計は、圧胴面の両側の軸線方向端部で実現することができる。この解決法は、さらに、厚さが物体形状の全体把握にとっては意味がないほどであるが、それでも鋭利でＩＴＭと接触するとき何らかの損傷を引き起こす端縁をもたらし得る、ほぼ２Ｄである物体でも実現できる。例えば、上述の方法はこのような缶又は円錐状物体の蓋に印刷するのに有益であり得る。
【００７５】
添付図面における多くの図は缶のような円筒状物体に印刷することを説明するよう描かれているが、図示の実施形態それぞれは、ニップを通過するときＩＴＭの一側伸張を生ずることによって円錐状物体への印刷にも容易に適用することができる。したがって、図２及び３において、パッド２２はシリンダではなく截頭円錐表面のセグメントとすることができる。図４及び５において、圧胴面として作用するローラの軸線はＩＴＭの移動方向に対して傾けることができるとともに、図６〜８において、アンビルの圧胴面を傾斜させることができる。すべての実施形態において、ＩＴＭの内面が圧胴面に転動接触する又は摺動接触するか否かに無関係に、ＩＴＭの一方の側辺を他方の側辺より長くするための傾斜した案内表面を圧胴ステーションの上流及び下流に設けることができる。
【００７６】
本明細書に記載の装置は多くの利点をもたらし、また上述したような既知の装置に関連する問題を軽減することができる。とくに、塗布される画像は、主要色（すなわち、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及び一般的にはキーとなるブラック（Ｋ）も含む）から混合できるあらゆる加工色を有することができ、これにより非加工色のみを使用することにより課せられる制限及び／又は多数の特別色であって、それぞれが特定物体に適用される特別色をストックしておく必要性を排除することができる。色は互いに別個のものとする必要はなく、したがって、結果として生ずる画像は、概してより魅力的で高品質とみなせるより連続性のある外観を有する。画像がデジタル生成されるとき、ＩＴＭのリリース面に噴射される各インク画像は従来の画像とは異なり、いかなる特定印刷ジョブ（すなわち、同類物体への同一画像印刷）をも短い稼働時間で可能にし、このことは所望に応じた個別物体のカスタム化さえも可能にする。このような装置によってもたらされる時間節減及び他の運用上の利点は、商業的印刷の技術分野における当業者とって容易に理解できるであろう。
【００７７】
本明細書及び特許請求の範囲において、動詞「備える（comprise）」、「含む（include）」、及び「有する（have）」、並びにそれらの活用形の使用は、それぞれ、動詞の目的語が必ずしも動詞の主語の部材、コンポーネント、要素、ステップ、部分の完璧な列挙ではないことを示す。
【００７８】
本明細書で使用する単数形「a」、「an」及び「the」は複数言及も含み、文脈がそうでないことを明示しない限り「少なくとも１つ（at least one）」又は「１つ又はそれ以上（one or more）」を意味する。
【００７９】
位置又は運動に関する用語「上側（upper）」、「下側（lower）」、「右（right）」、「左（left）」、「底部（bottom）」、「下方（below）」、「低くされた（lowered）」、「低い（low）」、「頂部（top）」、「上方（above）」、「上昇した（elevated）」、「高い（high）」、「垂直方向（vertical）」、「水平方向（horizontal）」、「前（front）」、「後（back）」、「後方に（backward）」、「前方に（forward）」、「上流（upstream）」、「下流（downstream）」、並びに文法上のそれらの変化形は、本明細書で単に説明目的で使用されるものであり、その説明において、第１コンポーネント及び第２コンポーネントを示すため、又はその双方を示すため所定コンポーネントの相対的な位置決め、配置、変位を示すのに使用することができる。このような用語は、例えば、そのような方向として「底部（bottom）」コンポーネントが「頂部（top）」コンポーネントの下方にあることを必ずしも示すものではなく、すなわち、これらコンポーネント双方は、反転する、回転する、空間移動する、斜めの方向若しくは位置に設置する、水平方向若しくは垂直方向に設置する、又は同様な変更を行うことができる。
【００８０】
そうでないと明示しない限り、選択肢の列挙における少なくとも２つの部材間における「及び／又は（and/or）」の表現を使用することは、列挙された選択肢における１つ又はそれ以上の選択が適切であり、また選択をすることができることを示す。
【００８１】
本明細書において、そうでないと明示しない限り、本発明技術の実施形態における特徴の条件又は関係性を修飾する「ほぼ（substantially）」及び「約（about）」のような形容詞は、その条件又は関係性が、実施形態が意図された用途における動作に許容可能な公差範囲内、又は実施される測定から及び／若しくは使用される測定機器から予測される変動の範囲内に定義されることを意味すると理解されるものである。用語「約（about）」を数値に前置するとき、±１５％、又は±１０％、又は±５％のみでさえ示すことを意図し、また場合によっては精密な値を示すことを意図する。
【００８２】
本明細書は若干の実施形態及び全体的にそれに関連する方法について説明してきたが、実施形態及び方法の変更及び置換は当業者には明らかであろう。本発明は、本明細書に記載の特別な実施形態によっては限定されないものと理解すべきである。
【００８３】
本発明を理解又完成するのに必要な程度に、本明細書で記載したすべての刊行物、特許、及び特許出願は、参照により完全にそれに記載されたとおりに全体が明示的に組み込まれるものとする。
【００８４】
本明細書における任意な参考文献の引用又は確認は、このような参考文献が、本発明に対する従来技術として利用可能であることの承認であると解すべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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